内容发布更新时间 : 2024/12/23 5:10:38星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
等新萃取技术的使用。
2 溶剂萃取按参与溶质分配的两相不同而分为哪5类？有机溶剂萃取中产生乳化后使有机相和水相分层困难，一般会出现哪两种夹带？各产生什么后果？
答：有机溶剂萃取，双水相萃取，液膜萃取，反胶团萃取，超临界流体萃取 两种夹带及后果：①发酵液中夹带有机溶剂微滴，使目标产物受到损失； ②有机溶剂中夹带发酵液给后处理操作带来困难。 3 萃取过程（方式）设计分为哪几种类型？
答：混合-澄清式，多级错流接触萃取，多级逆流接触萃取，分馏萃取，微分萃取 4 pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？
答：弱酸性电解质分配系数虽ph减小而增大，弱碱性电解质相反。
5发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 影响乳浊液稳定的因素主要有哪些？如何有效消除乳化现象？
答：是发酵液中存在的蛋白质和固体颗粒等物质，这些物质具有表面活剂性的作用，使有机溶剂和水的表面张力降低（乳化剂），产生两种乳浊液：
油包水型W/O乳浊液、水包油型O/W型乳浊液。
乳化后使有机相和水相分层困难，出现两种夹带：
①发酵液中夹带有机溶剂微滴，使目标产物受到损失； ②有机溶剂中夹带发酵液给后处理操作带来困难。
影响因素：表面活性剂的种类，浓度影响表面张力，介质黏度：较大时能增强保护膜的机械强度。液滴带电：相同电荷的颗粒互相排斥而维持乳浊液稳定。
如何消除：P101在操作前，对发酵液进行过滤或絮凝沉淀处理，可除去大部分蛋白质及固体微粒，防止乳化现象的发生。
乳化产生后，采取适当的破乳手段——
物理方法：过滤或离心沉降——乳化现象不严重，可采用的方法。 加热 稀释 吸附 加电解质 化学方法：
对于O/W型乳浊液，加入亲油性表面活性剂，可使乳浊液从O/W型转变成W/O型， 对于W/O型乳浊液，加入亲水性表面活性剂，如SDS（十二烷基磺酸钠）或PPB（溴代十五烷基砒碇）可达到破乳的目的。
6 液－液萃取从机理上分析可分为哪两类？
答：物理萃取（Physical extraction) ：根据相似相溶原理，溶质在两相之间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应的萃取操作。
化学萃取（Physical extraction) ：利用脂溶性萃取剂与溶质之间发生化学反应生成脂溶性复合分子，使溶质优先向有机相分配的萃取操作。 7 常见物理萃取体系由那些构成要素？
答：萃取剂，原溶剂（稀释剂），溶质（被萃取的物质） 8 何谓萃取的分配系数？其影响因素有哪些？
答：溶质在两相中的总浓度之比。影响因素：水相ph，温度，无机盐，有机溶剂或稀释剂种类。
9 何谓超临界流体萃取？其特点有哪些？提高超临界流体萃取选择性的原则是什么？ 答：它是利用超临界流体（supercritical fluid，SCF），即其温度和压力略超过或靠近临界温度（Tc）和临界压力（pc），物理性质介于气体和液体之间的流体作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的萃取操作。 特点：1）具有与液体同样的凝聚力、溶解力。2）黏度小、扩散系数接近气体，有很高的萃取速度；渗透性好，可简化预处理过程。3）密度随T、P产生较大变化，对物质萃取具有良好的选择性，萃取后容易分离。提高超临界流图选择性的基本原则： 1）操作温度与临界温度接近
2）超临界流体化学性质与目标产物接近
10何谓双水相萃取? 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些？常见的双水相构成体系有哪些？
答：双水相萃取是利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程 影响因素：成相聚合物分子量与浓度，无机盐的种类和浓度，PH值，温度 双聚合物系统聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dx)体系。
聚合物与无机盐的混合溶液，例如，PEG/磷酸钾、PEG/磷酸铵、PEG/硫酸钠等常用于生物产物的双水相萃取。
11 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些？两水相萃取应用中最突出的问题是什么？ 答：因素（成相聚合物分子量与浓度，无机盐的种类和浓度，PH值，温度）
突出问题：表面张影响分配系数的因素好很多，给双水相系统的选择和设计带来很大困难，成本，回收。
12 反胶团萃取特点有哪些？反胶团溶解作用机理有哪几种理论模型？ 答：P149，P151
13 图示单级萃取、多极错流萃取、多极逆流萃取设备流程。 答：P101,102,105
14 图示反胶束萃取多步间歇混合—澄清和连续萃取—反萃取设备流程。 答：P162,163
15 图示或简述超临界流体萃取的操作方法。P173
答：等温法：改变压力、温度不变；高压萃取低压分离。 等压法：改变温度实现萃取。
吸附法：利用选择性吸附剂吸附目标产物，有利于提高萃取选择性。
第五章 吸附与离子交换 一 解释名词
吸附(adsorption)：溶质从液相或气相转移到固相的现象。
吸附剂(adsorbent)： 用于吸附操作的、在表面上能发生吸附作用的固体。 吸附等温线：即在一定温度下，固体吸附量是浓度的函数。
大网格树脂吸附剂：有机高分子聚合物的多孔网状结构。具有选择性好、解吸容易、机械强
度好、流体阻力较小、价格高的特点。
离子交换剂：一种含有可解离基团的物质，常用作离子交换层析介质，其解离基团能与溶液
中的其他离子起交换作用，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂。
离子交换树脂：带有官能团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。
交换容量(exchange capacity) ：指单位质量的干燥离子交换剂或单位体积的湿离子交换剂所能吸附的一价离子的毫摩尔数(mmol)。
交联度：合成树脂中单体中DVB（二乙烯苯）的百分含量。（通常为8～12%）交联度越大，树脂越坚固，在水中越不容易膨胀；达到平衡速度慢，选择性高。 穿透点(breakthrough point):出口处溶质浓度开始上升的点 穿透曲线(breakthrough curve)：指吸附塔中溶质浓度的变化曲线
二 简答题
1 影响吸附过程因素有哪些？如何选择吸附分离的操作条件（包括吸附与解吸）？ 答：固体在溶液中的吸附比较复杂，影响因素也较多，主要有吸附剂、 吸附质、溶剂的性质以及吸附过程的具体操作条件等。主要因索 简述如下（1.）吸附剂的特性（组成结构、容量、稳定性 ）
（2）.吸附物的性质（熔点、缔合、离解、氢键等） （3.）溶剂（单、混合）
2 亲和吸附的原理和特点是什么？
答：亲和吸附原理：亲和吸附依靠于涪质和树脂之间特殊的化学作用，这不同于依靠范德华力的传统吸附及离子交换静电吸附。亲和吸附具有更高的选择性，吸附剂由载体与配位体两部分组成。载体与配位体之间以共价键或离子簇相连，但载体不与溶质反应。相反，被束缚的配位体有选择地与溶质反应，当涪质为大分子时，这种作用表示为“钥匙和钥匙”的机制，大致可分为三步：
①配基固定化 选舞合适的配基与不溶性的支撑载体偶联，或共价结合成具有特异亲和性的分离介质。
②吸附样品 亲和吸附介质选择性吸附酶或其他生物活性物质， 杂质与层折介质问没有亲和作用，故不能被吸附而被洗涤去除。
②样品解析 选择适宜的条件，使被吸附的亲和介质上的酪或其他生物活性物质解吸。 亲和吸阳的特点： 亲和吸附酌最大优点在于，利用它从租提液中经过一次简单的处理便可得到所需的高纯度活性物质。此外亲和吸附具有对设备要求不高、操作简便、适用范围广、特异性强、分离速度快、分离效果好、分离条件温和等优点，其主要缺点是亲和吸附剂通用性较差，要分离一种物质得重新制备专用的吸附剂；由于洗脱条件较苛刻，须很好地控制洗脱条件，以避免生物活性物质的变性失话。
3 常用的离子交换树脂类型有哪些？影响离子交换速度的因素有哪些？ 答：离子交换树脂有多种分类力浊，主要有四种：第—种按树脂骨架的主要成分分类，如聚苯乙烯型树脂、聚丙烯酸测树脂、环氧氯丙烷型多烯多胺型树脂、酚－醛型树脂等；第二种按聚合的化学反应分为共聚型树脂和缩聚型树脂；第三种按骨架的物理结构分类，可分为凝胶型树脂亦称微孔树脂、大网格树脂亦称大孔树脂、以及均孔树脂；第四种按活性基团分类，分为含酸性基团阳离子交换树脂和含碱性基闭的阴离子交换树脂。由于活性基团的电离程度强弱不同又可分为强酸性和弱酸性阳离子交换树脂及强碱性和弱碱性阴离子交换树脂。此
外，还有含其他功能基团的整合树脂、氧化还原树脂以及两性树脂等。 影响交换速度的因素有： ①颗粒大小；②交联度； ③温度； ④离子的化合价；⑤离子的大小；⑥搅拌速度；⑦溶液浓度
4、用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊要求，主要有哪几类？ 答：蛋内质是高相对分子质量化合物，它的体积比无机离子大很多；蛋白质是带有许多可解高基团的多价的两性电解质，在不同的pH值下，可以带不同数目的正电荷或负电荷；蛋白质有四级结构，只有在温和条件下，才能维持高级结构，否则将遭到破坏而变性。因此，陈一般树脂具备的性能外，适用于蛋白质分离纯化用树脂还需有特殊的性能，首先，必须具备良好的亲水性；其次需具备均匀的大网结构，以容纳大体积蛋白质；选择适当电荷密度的交换剂，以免引起蛋白质空间构象变化导致失活‘粒度越小，分辨率越高，一般分为租、中粗、细、超细等不同规格，要求粒径均匀；根据应用目的的不同可选用工业级、分析级、生物级、分子生物级等不同级别的交换别。 用于蛋白质提取分离的离子交换剂主要有：
①多糖类，以多糖为母体的离子交换剂是经典的分离生物大分子的材料。纤维素、交联葡萄糖、交联琼脂糖树脂均为具有网状结构的亲水性骨架，可允许生物大分子透过而不发生变性； ②聚乙烯酵类； ③聚丙烯酸经乙酯类； ④Ｍｏｎｏ系离子交换树脂
5 试比较固定床、膨胀床、流化床的优缺点。
固定床：优点：流体在介质层中基本上呈平推流，返混小，柱效率高。
缺点：无法处理含颗粒的料液，因会堵塞床层，造成压力降增大而最终使操作无法
进行。
流化床：优点：压降小，可处理高黏度或固体颗粒的粗料液。不需要特殊吸附剂，设备操作
简单。
缺点：存在严重的返混，特别是高径比很小的流化床，使床层理论塔板数降低，吸
附剂的利用率低。
膨胀床：优点： 综合固定床和流化床的优点，使吸附颗粒实现稳定分级，顺利通过床层。
可直接处理菌体发酵液或细胞匀浆液，提高目标产物收率，降低分离纯化过程成本。
缺点：操作较复杂和繁琐，需要一定的手工控制，多操作人员的技能和熟练程度要
求较高；必须控制料液在适当浓度范围内；介质的污染严重，需要严格的清洗和再生操作。
6 离子交换剂性能评价主要包括哪些方面？各有什么意义？